專利名稱：紅外線陣列傳感器系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及紅外線陣列傳感器系統，特別是涉及結構簡單廉價的紅外線陣列傳感器系統，它能檢測人體的位置和方向以及人體的靜止和運動量。
紅外線傳感器通常被分類成熱電型和量子效率型。熱電型的紅外線傳感器上是通過把人體發射出的紅外線轉換成熱量來檢測到人體和人體的運動量。另一方面，量子效率型紅外線傳感器主要是用于軍事用途，或是用在衛星上獲取紅外線圖像，因為此種類型比熱電型紅外線傳感器具有更高的靈敏度。


圖1中示出了采用陶瓷元件的單個紅外線傳感器的慣用結構。
該單位紅外線傳感器包括紅外線傳感片1，它是由一種PLZT-基熱電性陶瓷制成的。或是由一種單晶體例如LiTaO3或是一種聚偏二氯乙烯(PVDF)聚合物制成。基片1的上、下表面上分別設有作為紅外線吸收電極的上電極和一個下電極。基片1被支撐在支撐件2上，支撐件2固定在外殼(例如TO-5外殼)的管座3上，外殼也是單位紅外線傳感器的一部分。在支撐件2上的預定位置設有相互電連接的柵電阻Rg和場效應晶體管FET。基片1的上、下電極通過在支撐件2內部延伸的金屬線(未示出)連接到柵電阻Rg和場效應晶體管FET。
引線4分別延伸穿過設在管座3內的通孔。引線4分別被電連接到場效應晶體管FET和柵電阻Rg。外殼的金屬套5沿著管座3的外沿被連接到管座3上，使在基片1與外殼的外部密封。用于發射被測紅外線光束的濾光片6被支撐在金屬套5上。該濾光片6被設置在與基片1的上電極相應的位置上。
圖2示出了具有上述結構的普通單位紅外線傳感器的等效電路。如圖2所示，基片1的上電極連接到晶體管FET的柵極，FET的漏極D從電池接收電壓。基片1的下電極連接到接地端G。柵電阻Rg被連接在晶體管FET的柵極與接地端G之間。另一方面，源電阻Rs被連接在晶體管FET的源極S與接地端G之間。在源電阻Rs上產生一電壓Vs。
實際中常用的是一種公知的復式紅外線傳感器。如圖3所示，復式紅外線傳感器包括一個熱電性導體，它具有被分割成兩個電極的上電極8，引線9分別被電連接到兩個電極上。除了這一結構之外，復式紅外線傳感器與圖1的單位紅外線傳感器的結構相同。也就是說，復式紅外線傳感器具有這樣的結構，即熱電性導體的下電極10是利用絕緣粘合劑11固定安裝在熱電性導體的支撐件12上。
圖4中示出了具有上述結構的復式紅外線傳感器的等效電路。如圖4所示，復式紅外線傳感器的等效電路具有與圖2等效電路非常相似的結構，只是有兩個具有相反極性之間的熱電性基片被串聯連接。
以下結合圖7說明復式紅外線傳感器的工作原理。
當檢測單元20的紅外線傳感器30檢測到物體的運動并輸出電信號時，場效應晶體管FET對接收到的電信號進行阻抗轉換，并將所得信號加到放大器A1的同相端(+)。由于放大器A1與電阻R1和R2以及電容C4和C5相連接，它對晶體管FET的輸出信號起到放大和濾波的作用。放大器A1的輸出信號被加到放大器A2。由于放大器A2被連接到電阻R3和R4以及電容C6和C7，它對放大器A1的輸出信號起到放大和濾波的作用。
如果在檢測單元20產生輸出信號的時候受到來自外部的振動，由于鐵電元件的壓電特性，在檢測單元20的輸出信號中就會包括一種振動噪聲。
然而，在復式紅外線傳感器中，兩個紅外傳感元件之一被用作參考元件。這一參考元件不受到任何紅外線的照射。因此，可以由參考元件的參考電壓來補償由于外部振動給紅外線傳感元件帶來的振動噪聲。
通常的噪聲包括熱噪聲，散粒噪聲和1/f噪聲。
熱噪聲是由于電路中存在的電阻元件而產生的。利用差分放大器電路來放大檢測元件的輸出信號與參考元件輸出信號之間的差值，就可以抑制熱噪聲。
因此，復式單位紅外線傳感器可檢測出分別入射到檢測元件和參考元件上的紅外線能量間的差值，而對會導致誤動作的因素例如振動卻沒有反應。
換言之，紅外線傳感器可檢測出入射到其上的紅外線的變化量，因為熱電性元件的溫度隨紅外線的變化量而改變，并產生電荷。因此，紅外線傳感器可檢測出紅外線源例如人體在一定視角范圍內的運動。
另一方面，圖5示出了一種熱電性紅外電荷耦合器件(IR-CCD)。如圖5所示熱電性IR-CCD包括一熱電元件13，它由單晶體例如LiTaO3制成，并涉及有上、下電極14和15。下電極15由一個銦擋板電連接到設在硅襯底16上的IR-CCD的柵極上。
參見圖6，其中示出了采用這種熱電性IR-CCD的熱電性紅外線陣列傳感器。如圖6所示，這種熱電性紅外線陣列傳感器包括一個檢測單元20，用于在檢測到物體的運動時轉換其傳感器元件的阻抗一差分放大器單元21用于放大來自檢測單元20的檢測數據與檢測單元20的參考元件的參考電壓之間的差值，一采樣/保持單元22用于對差分放大器21的輸出運行采樣/保持，一模/數轉換器單元23把采樣/保持單元22的輸出信號轉換成數字信號，一微型計算機24用于接收模/數轉換器單元23的輸出信號，并在接收信號的基礎上對紅外圖像信號進行分析，以及一個控制單元25用于控制熱電性紅外線陣列傳感器的各個單元。
當一個物體發射出的紅外線通過由Ge或ZnSe制成的昂貴的透鏡投影到檢測單元20的紅外線陣列元件上時，紅外線陣列元件就向IR-CCD施加熱電性電流使其輸出電信號。
隨后，就可以由連接在IR-CCD后面的電路對物體運動的紅外線圖像進行分析。
雖然慣用的單位紅外線傳感器的整個系統具有簡單且廉價的結構，并能檢測出人體以及人體的運動量，但卻不能檢測出人體的方向性。
另一方面，慣用的紅外線陣列傳感器可以檢測出諸如人體的方向和位置等所有信息。然而，由于需要昂貴的透鏡和復雜的信號處理方式，這種傳感器不適合被用于制造空調器等產品的用途。
本發明的目的是提供一種紅外線陣列傳感器系統，它能檢測出人體的位置和方向，而不用慣用紅外線陣列傳感器中所需的任何昂貴的檢測元件，并且其功能使其能以相對簡化的結構被用于空調器。
按照本發明，可以由這樣一種紅外線或陣列傳感器系統來實現上述目的，它包括用于紅外線聚焦的Fresnel透鏡；多個導向器，用于朝預定方向引導由Fresnel透鏡聚焦的紅外線；一個濾光片用于從被引導的紅外線中濾出所需波長的光束；多個紅外線傳感器元件，用于檢測被濾出的紅外線，這些紅外線傳感器元件分別與由導向器引導的紅外線的方向相對應；以及電路裝置，用于處理分別由紅外線傳感器元件輸出的信號。
從以下結合附圖對實施例的描述中可以更清楚地認識到本發明的其他目的和意義。
圖1是采用慣用的紅外線傳感器元件的一個示意性截面圖；圖2是圖1所示紅外線傳感器的等效電路圖；圖3是慣用的復式紅外線傳感器的示意性截面圖；圖4是如圖3所示采用復式紅外線傳感器元件的一個紅外線傳感器的等效電路圖；圖5是采用銦擋板的慣用紅外線陣列傳感器的示意性截面圖；圖6是慣用的IR-CCD所用的信號處理系統的框圖；圖7是圖4所示紅外線傳感器中采用的一個差分放大器單元的電路圖；圖8是一個截面圖，用于示意性地說明本發明的紅外線陣列傳感器系統；圖9是圖8所示紅外線陣列傳感器系統的分解投影圖；圖10是圖8所示紅外線傳感器上的一例截面示意圖；圖11是圖8所示紅外線傳感器的另一例截面示意圖12是圖11中所采用的聚酰亞胺的紅外線透光度曲線；圖13是本發明紅外線陣列傳感器系統的平面示意圖；圖14是本發明紅外線陣列傳感器系統的底視圖；圖15A和15B上分別用于解釋本發明的紅外線陣列傳感器系統的垂直和水平檢測角的示意圖；圖16A和16B是分別用于解釋本發明的紅外線陣列傳感器系統的垂直和水平分割的檢測區域的示意圖；圖17是按照本發明的復合Fresnel透鏡的平面示意圖；圖18是用于說明圖9所示電路詳細結構的電路圖；圖19是一個電路圖，用于說明與圖18中具有不同結構的一個差分放大器單元；以及圖20是與圖8結構不同的一個平面示意圖。
圖8和9分別說明了按照本發明的一個紅外線陣列傳感器系統。
如圖8和9所示，該紅外線陣列傳感系統包括固定地安裝在一個透鏡固定和覆蓋件100上的復合Fresnel透鏡101，多個導向器102固定安裝在導向固定件103上，并分別朝所需方向引導由Fresnel透鏡101聚焦的紅外線，紅外線濾光片105固定安裝在濾光片安裝蓋104上，并從被引導的紅外線中濾出所需波長的光束。該紅外線陣列傳感器系統還包括多個紅外線傳感器108，分別用于檢測由導向器102朝所需方向引導并經由濾光片105入射到其上的紅外線。紅外線傳感器108被形成在驅動電路板106上。該紅外線陣列傳感器系統進一步包括多個隔板109，分別被用來阻止所有方向上的紅外線，僅有入射到相應的一個紅外線傳感器108上的相應方向上的紅外線除外。
驅動電路板106被固定安裝在外殼的管座107上。驅動電路板106與管座107的安裝方式是分別把管座107的引線110插入驅動電路板106的通孔。管座107的引線分別被連接到印刷電路極(PCB)的電路器件111的電極片上。
電路器件器件111用于對各個紅外線傳感器108輸出的檢測信號和參考元件輸出的信號進行差分放大。在圖15A中由標號112表示的參考元件被設在驅動電路板106上紅外線照射不到的位置上。該參考元件為差分放大器提供一參考信號，并用于阻止紅外線傳感器的誤動作。
各個紅外線傳感器108是由單晶體熱電性導體制成的，例如LiTaO3或LiNbO3，PLZT-基陶瓷，或是一種熱電性薄膜。如果用LiTaO3或熱電性陶瓷的單晶體熱電性導體來制造各個紅外線傳感器108，如圖10所示，該傳感器具有分別設在其上、下表面上的上電極128和下電極138。
如果用熱電性薄膜制造傳感器，各個紅外線傳感器108就具有一MgO襯底148，該襯底具有一各向異性蝕刻而成的下部，下電極158設在MgO襯底148上，熱電性膜168設在下電極158之上，而上電極178設在熱電性膜168之上，如圖11所示。
在圖10所示情況下，各個紅外線傳感器的上、下電極128和138是采用熱蒸發方法，電子來發射方法或濺射方法形成的。
在此情況下，下電極138的厚度與通常情況下相同。而上電極128則是這樣形成的，即形成一個呈現出相對較高的紅外線吸收性能的薄金屬層，形成一個多孔的金屬層，或是在普通金屬層上面形成一紅外線吸收層，從而使其呈現出紅外線吸收性能。
在圖11所示情況下，在MgO襯底148上形成的下電極158是由Pt制成的。此時，熱電性膜168是在熱電性膜168上面外延生長的。另一方面，上電極178是采用熱蒸發方法，電子束發射方法或濺射方法形成的。
為了提高靈敏度，對MgO襯底148的下表面進行各向異性的蝕刻。然而，這種電容器型的紅外線傳感器易于損壞。為了防止損壞，可以在上電極178上面形成一聚酰亞胺層，它具有良好的紅外線透光度和支撐紅外線傳感器的作用。在圖12中示出了聚酰亞胺層的紅外線透光度。
同時，本發明的紅外線陣列傳感器系統的元件被設置在絕緣板J的上表面上，如圖13。
也就是說，用于檢測各個相應方向上的紅外線的各個紅外線傳感器108分別設置在絕緣板J上的一定區域。作為參考元件的紅外線傳感器112設在絕緣板J上對應外殼區域的區域b處，紅外線不會入射到該區域上。在絕緣板J的區域c處分別設有場效應晶體管FET。控制電極分別設在絕緣板J的區域d處。源電阻分別設在絕緣板J的區域e處。在絕緣板J的區域f上設置電極片。外殼的引線110分別被插入絕緣板J的通孔區域g。
絕緣板J還有一個區域h，在其上分別設有連接著絕緣板J下表面和圖9所示外殼的管座107的接地端。絕緣板J的另一區域i分別對應連接到場效應晶體管FET的漏極上的電源線。在圖13中的陰影區域分別對應金屬涂料電極。
在圖13的情況下，紅外線陣列傳感器系統的元件被設置在絕緣板J的下表面上，如圖14所示。
圖14中的陰影區域分別對應金屬涂料電極。金屬涂料電極與外殼管座107的上表面電連接。絕緣板J的區域h分別對應接地端，接地端穿過絕緣板J延伸并連接到絕緣板J的上表面和外殼管座107。圖9所示外殼的引線110分別被穿過絕緣板J的通孔區域g。
以下說明上述結構的形成過程。首先在襯底上、下表面上的預定區域分別形成金屬涂料電極。然后在襯底上相應的孔中分別安裝基片電阻，基片場效應晶體管FET和紅外線傳感器元件，從而在元件之間形成所需的電連接。接著把圖10所示外殼的引線插入電路板106的通孔并將其固定。
下面說明本發明的紅外線陣列傳感器系統的工作方式。
如圖9所示，由人體發射出的紅外線被Fresnel透鏡朝著驅動電路板106的方向聚焦。由導向器102把紅外線分割成分別對應紅外線傳感器108的方向，然后分別聚焦到相應的紅外線傳感器108上。
如圖13所示，驅動電路板106是一個其上布置了系統中各元件的電路板。引線110分別被插入圖13的區域g。濾光片安裝蓋104的作用是密封裝在外殼管座107上的驅動電路板106。在濾光片安裝蓋104的上表面上安裝紅外線濾光片105，它用于發射波長為7至13μm的紅外線。
以下結合圖15A和15B詳細說明本發明的紅外線陣列傳感器系統的檢測角。
如圖15A所示，由相鄰的兩個導向器102分開的紅外線傳感器108用于檢測分布在不同的三個水平區域上的紅外線，即左區域，中間區域和右區域。由濾光片安裝蓋104遮蓋的控制用紅外線傳感器112是一個參考元件，用于防止由紅外線照射之外的其他因素造成的誤動作。在圖15A中，符號″A″指示了通過Fresnel透鏡101入射到各個相應的紅外線傳感器108上的紅外線。符號″B″表示設在中間區域的中間紅外線傳感器108上的紅外線最大入射角。另一方面，符號C表示X入射到一個紅外線傳感器108上的紅外線，該傳感器與紅外線入射區域上的相應的紅外線傳感器相鄰。
中間區域上的檢測角a1由圖15A中分別標出的H1，f1，i1，h1，w1和g1確定。在區域上的檢測角a2由Fresnel透鏡101的視角和圖15A中分別標出的H1，f1，i1，h1，g1，s1和l1來確定。此處的″H1″表示各導向上頂端的高度，″f1″表示Fresnel透鏡的焦距，″i1″表示各個導向器的安裝角，″h1″表示各導向器下端的高度，″w1″代表各紅外線傳感器的寬度，″g1″表示相鄰導向器之間的間隙，″l1″表示各窗口的寬度，″s1″中2g1-w1的數值。
傾斜地入射到各個相應的紅外線傳感器108上的焦距大于焦距f1的紅外線可能會使紅外線傳感器發生誤動作。如果不采用隔板109，則可以采用在紅外線傳感器的輸出信號低于門限值時忽略該信號的方法來阻止其誤動作。
如圖15B所示，由各個導向器102分開的紅外線傳感器108被用于檢測分布在兩個垂直區域上的紅外線，即上區域和下區域。由各個導向器102分開的上、下區域分別對應被檢測的遠、近區域。在圖15B中，標號110代表圖9中所示的引線。圖中所示的Fresnel透鏡101具有圓筒形垂直表面的形狀。實際的導向器103為扇形。
上區域處的檢測角b1由圖15B中分別標出的f1，j1，g1，C1，d1和h1確定。在下區域檢測角b2由圖15B中分別標出的f1，j1，p1，C1，d1和h1確定。此處的″f1″表示Fresnel透鏡的焦距，″j1″表示各導向上的安裝角，″h1″表示各導向器下端的高度，″C1″表示相鄰紅外線傳感器之間的間隙，″d1″表示各紅外線傳感器寬度的二倍與C1之和，″e1″表示各窗口的寬度，″p1″表示Fresnel透鏡的多個下元件的橫向寬度，″q1″表示Fresnel透鏡的各個上元件的橫向寬度。
如果把紅外線陣列傳感器系統安裝在墻上的預定高度，上、下檢測區域SR就由一條點劃線分開，如圖16A中所示。該點劃線對應各導向器102的位置，垂直地劃分各個紅外線陣列傳感器上的相鄰的檢測區域。分別位于點劃線上、下方的檢測區域對應著由紅外線傳感器陣列中各個相應的紅外線傳感器檢測到的遠、近檢測區域。
左、中、右檢測區域由圖16B中的點劃線劃分。點劃線對應著兩個導向器102的位置，劃分出各個對應的紅外線傳感器上的相鄰的水平檢測區域。
各個方向上的檢測角取決于Fresnel透鏡101的焦距和尺寸以及各個紅外線傳感器108的尺寸。入射方向取決于紅外線傳感器和透鏡部分的幾何形狀。
如圖15A和15B所示，被測區域被劃分成六個區域，其中包括分別被劃分成左、中、右區域的上、下區域。
圖16B所示的情況是，在左、中、右檢測區域分別布置了六個Fresnel透鏡元件，五個Fresnel透鏡元件和六個Fresnel透鏡元件，分別覆蓋40°的左檢測角，30°的中間檢測角和40°的右檢測角。另一方面，圖16A所示的情況是在上、下檢測區域各方布置兩個Fresnel透鏡元件，覆蓋住垂直的入射方向。
圖17示出了復合Fresnel透鏡的一個設計實例，它與圖13中所示的紅外線傳感器和導向器相結合。
各個透鏡部分的中心位置，寬度及高度取決于檢測區域的設計以及紅外線傳感器的布置方式。
按照圖16A和16B的檢測區域設計，垂直地布置了四排水平透鏡部分。每排水平透鏡部分分別包括設在左、中、右區域中的六個透鏡部分，五個透鏡部分和六個透鏡部分。
參見圖18，紅外線陣列傳感器系統的電路器件111包括第一檢測單元120，用于以各紅外線傳感器108輸出的檢測電壓Vins進行阻抗變換，第二檢測單元121，用于對參考元件112的參考電壓Vinref進行阻抗變換。電路器件111還包括一個差分放大器單元122，用于接收來自第一和第二檢測單元120和121的輸出電壓并對接收的電壓進行差分放大，以及一個緩沖器單元23用于緩沖差分放大器單元122的輸出。
第一檢測單元120包括一場效應晶體管FET1，其柵極經由柵電阻Rg連接到地，并在其上施加檢測電壓Vins，電源電壓VDD加到其漏極上，其源極經由源電阻Rs連接到地。
第二檢測單元121包括一場效應晶體管FET2，其柵極經由柵電阻Rgref連接到地，并在其上施加參考電壓Vinref，電源電壓VDD加在其漏極上，其源極經由源電阻Rsref連接到地。
另一方面，差分放大器單元122包括第一放大器A1，其非反向輸入端(+)連接到場效應晶體管FET1，其反向輸入端(-)通過電阻R2連接到其輸出端，第二放大器A2的非反向輸入端(+)連接到場效應晶體管FET2，而反向輸入端(-)則通過電阻R3連接到其輸出端，一個電阻R1連接在放大器A1和A2的反向輸入端(-)之間，以及一個第三放大器A3，其反向輸入端(-)通過電阻R4連接到第一放大器A1的輸出端，并且還通過電阻R6連接其輸出端，它的非反向輸入端(+)通過電阻R5連接到第二放大器A2的輸出端，并且還通過電阻R7連接到地。
緩沖單元123包括一放大器A4，其非反向輸入端(+)連接到第三放大器A3的輸出端，其反向輸入端(-)連接到其輸出端。
在具有上述結構的電路器件111中，第一檢測單元120接收由紅外線傳感器108輸出的檢測電壓Vins。由柵電阻Rg和場效應晶體管FET1對第一檢測單元120的輸出阻抗進行變換。另一方面，第二檢測單元121接收參考電壓Vref。用柵電阻Rgref場效應晶體管FET2對第二檢測單元121的輸出阻抗進行變換。
差分放大器單元122利用其放大器A1，A2和A3對第一和第二檢測單元120和121的輸出信號進行差分放大。
假設電阻R2和R3阻值相同，電阻R4和R5阻值相同，電阻R6和R7阻值相同，則差分放大器單元122的放大系數與數值(1＋2R2/R3)×R5/R4相對應。
緩沖單元123執行緩沖作用，它沒有任何放大功能，用于穩定地提供來自差分放大器單元122的輸出。
結果，可以用參考元件的輸出來補償由誤動作因素造成的各個紅外線傳感器的輸出，這些誤動作因素包括紅外線傳感器外殼的振動，以及環境溫度的突變等等。因此就有可能獲得僅由入射的紅外線產生的信號。
人體的運動可使對應該運動方向的一個紅外線傳感器產生輸出信號。輸出信號的變化就能反映出作為紅外線源的人體正在運動的事實。因此，通過對紅外線傳感器輸出信號的脈沖進行計數就可以測出人體的運動量。
也就是說，如果用計數器對緩沖單元123輸出的脈沖數計數，就有可能根據計數脈沖的數量變化檢測出人體的運動量。
作為圖18所示電路的一種替代，電路器件111可以采用圖19中所示包括一電流型差分放大器單元的結構。
如圖19所示，電流型差分放大器單元包括一個放大器A5，其反向輸入端(-)經由柵電阻Rg連接到其輸出端，并在其上施加檢測電壓Vins，一個放大器A6的非反向輸入端(+)通過柵電阻Rgref連接到其輸出端，并在其上施加參考電壓Vinref，并且其反向輸入端(-)和放大器A5的非反向輸入端(+)一起連接到地，以及一個放大器A7，它的非反向輸入端(+)通過電阻R5連接到放大器A6的輸出端，并通過電阻R7連接地，而其反向端(-)則通過電阻R4連接到放大器A5的輸出端，并通過電阻R6連接到其輸出端。
此時把緩沖單元123的非反向輸入端(+)連接到放大器A7的輸出端。
具有圖19所示結構的電路器件不需要用場效應晶體管執行阻抗變換。在此情況下僅需用放大器A7按照并聯的方式對紅外線陣列系統的紅外線元件輸出的信號進行差分放大。
在這一場合，如果電阻R4和F5的阻值相同，且電阻R6和R7的阻值也相同時，放大系數與數值-R6/R4相對應。
參見圖20，如果不采用把紅外線傳感器108都集成在單個電路板中的結構，也可以把分別裝有紅外線傳感器108的多個電路板106連接到導向器102上。
從上述說明中可見，本發明提供了一種具有廉價結構的紅外線陣列傳感器系統，它可以檢測出人的遠、近位置，人的左、中、右位置，以及人的運動量。
盡管以上出于說明的目的用特定的實施例描述了本發明，本領域中的熟練人員在不脫離由權利要求書所述的本發明的范圍和精神的條件下顯然可以實現各種變更和增刪。
權利要求
1.一種紅外線陣列傳感器系統包括用于紅外線聚焦的Fresnel透鏡；多個導向器，用于朝預定的方向引導由Fresnel透鏡聚焦的紅外線；一個濾光片，用于從被引導的紅外線中濾出所需波長的光束；多個紅外線傳感器元件，用于檢測濾出的紅外線，各個紅外線傳感器元件分別與由導向器引導的紅外線的方向相對應；以及電路裝置，用于處理分別由紅外線傳感器元件輸出的信號。
2.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是Fres-nel透鏡包括多個Fresnel透鏡元件，分別與由導向器引導的紅外線的方向相對應。
3.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是Fres-nel透鏡包括對應著由導向器引導的紅外線的各個方向。
4.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是紅外線傳感器元件被垂直劃分成上組和下組。
5.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是紅外線傳感器元件被水平地劃分成左組，中間組和右組。
6.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是紅外線傳感器元件布置在單個電路板上。
7.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是紅外線傳感器元件分別被布置在多個電路板上。
8.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是紅外線傳感器被布置在單個電路板上，該電路板上具有一個與任何入射到其上的紅外線屏蔽的參考元件。
9.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是用隔板使各個紅外線傳感元件與從其他方向入射到其上的紅外線屏蔽，僅有與該紅外線傳感元件對應方向上的紅外線除外。
10.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是隔板被布置在相應的紅外線傳感器元件與濾光片之間。
11.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是上述電路裝置包括第一檢測單元，用于接收由各個紅外線傳感器元件輸出的電壓，并按照接收的電壓轉換其輸出阻抗；第二檢測單元，用于接收由參考元件輸出的電壓，并按照接收的電壓轉換其輸出阻抗；差分放大器單元，用于對來自第一和第二檢測單元的輸出信號進行差分放大；以及緩沖單元，用于緩沖差分放大器單元的輸出信號。
12.按照權利要求1的紅外線陣列傳感器系統，其特征是差分放大器單元是電流型的。
全文摘要
一種能檢測出人體位置和方向的紅外線陣列傳感器系統，不使用任何傳統紅外線陣列傳感器中所需的昂貴的傳感元件，并由于其結構簡單可以在空調器中使用。紅外線陣列傳感器系統包括一個Fresnel透鏡，用于對紅外線聚焦，多個導向器，用于朝預定方向引導由Fresnel透鏡聚焦的紅外線，一個濾光片用于從被引導的紅外線中濾出所需波長的光束，多個紅外線傳感元件，用于檢測濾光后的紅外線，紅外線傳感元件分別對應著由導向上引導的紅外線的方向，以及一電路器件，用于處理分別由紅外線傳感元件輸出的信號。
文檔編號G01J5/34GK1115028SQ94120760
公開日1996年1月17日 申請日期1994年12月29日 優先權日1993年12月31日
發明者李柱幸, 趙成文 申請人:株式會社金星社